自焙碳磚這種爐襯材料除了具有普通炭質(zhì)爐襯的優(yōu)點(diǎn)外，還具有接縫強(qiáng)度很高的特點(diǎn)。自焙碳磚在使用過程中，逐步“自焙”成致密而堅實(shí)的整體，從而使用壽命比高鋁或粘土耐火磚爐襯提高1~3倍。

云南地區(qū)一電石廠采用自焙碳磚做爐襯材料，連續(xù)正常生產(chǎn)五年多，按計劃停爐后，現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)：自焙碳磚之間的縫隙已完全“愈合”而不易察覺。整個爐襯形成致密而堅實(shí)的整體，爐底渣口以下部位和爐底部位的自焙碳磚基本未被侵蝕，爐底內(nèi)徑比筑爐竣工時數(shù)值僅僅增大2厘米。

為了進(jìn)一步分析這種新型爐襯材料的性能，在該爐底上部的內(nèi)側(cè)，爐底下部的內(nèi)、外側(cè)分別取樣，進(jìn)行了較全面地理化性能測試分析發(fā)現(xiàn)爐底內(nèi)側(cè)的自焙碳磚性能優(yōu)于爐底下層：這表明鐵水和熔渣直接接觸的那部分自焙碳磚的性能，優(yōu)于非直接接觸的部分。由此，我們可得到啟示：自焙碳磚爐襯在使用過程中，長期與鐵水、熔渣接觸，承受高溫（1300~1500℃）高壓，又有金屬作催化劑，正是這些特定的條件，形成了這種爐襯材料特有的優(yōu)異性能。自焙碳磚爐襯在長期使用過程中產(chǎn)生了熱解炭，這是其性能優(yōu)異的第一個原因，這種熱解炭在各個試樣中隨處可見。

爐襯在烘爐和生產(chǎn)過程中，熱量由其內(nèi)側(cè)向外側(cè)傳遞，內(nèi)側(cè)表面的瀝青粘結(jié)劑首先焦化形成多孔結(jié)構(gòu)。當(dāng)熱量逐漸向外側(cè)傳遞時，與內(nèi)側(cè)表面緊鄰的內(nèi)側(cè)次表面的溫度也逐漸升高，該處的瀝青粘結(jié)劑產(chǎn)生出大量的含碳揮發(fā)物。由于更外側(cè)的粘結(jié)劑尚未揮發(fā)，或?yàn)槿廴趹B(tài)，或?yàn)楣虘B(tài)，對上述揮發(fā)物的阻力極大。因而大量的揮發(fā)物只能向內(nèi)側(cè)表面的多孔結(jié)構(gòu)中擴(kuò)散，在某一合適的溫度與壓力下裂解。從而在內(nèi)側(cè)表面部位的焦粒內(nèi)部以及焦粒之間的孔隙側(cè)壁上沉積成熱解炭。這既增加了強(qiáng)度，又降低了孔度。這樣的過程由爐襯內(nèi)側(cè)逐步向外側(cè)發(fā)展，越接近爐襯內(nèi)表面，沉積的時間越長，質(zhì)地就越致密。因而爐襯內(nèi)側(cè)的抗壓強(qiáng)度較外側(cè)的更高，內(nèi)側(cè)的孔度也較外側(cè)的更小。

形成自焙碳磚優(yōu)異性能的第二個原因是其在使用過程中逐步石墨化，因而具有很好的導(dǎo)熱性能以及很好的抗侵蝕能力，大大提高了爐襯的使用壽命。其石墨化成都接近于石墨化電極，而鄰近鐵水部位的比遠(yuǎn)離部位的更高。這是由于在礦熱爐中，有一些金屬元素作觸媒，起著催化作用的結(jié)果。由此可見，金屬觸媒在碳的石墨化過程中的催化作用是十分明顯的其次盡管鐵水溫度不太高，但自焙碳磚爐襯在這樣的溫度下所經(jīng)歷的時間特別廠（長達(dá)五年之久），在低溫長時間條件下，碳同樣可以石墨化。

自焙碳磚在使用過程中，形成金屬/碳類復(fù)合結(jié)構(gòu)，這是性能優(yōu)異的第三個原因，自焙碳磚爐襯的電阻率較小，都在60Ω·mm2/m以上，而爐襯樣品的真比重、假比重很高，孔度很低。其原因就是爐襯中滲入了大量的鐵、錳等金屬元素。自焙碳磚在使用過程中“自焙燒”生成的多孔結(jié)構(gòu)中，滲入了大量的鐵水，從而使其理化性能有了改變。這樣形成的金屬/碳復(fù)合結(jié)構(gòu)（類似與電碳制品），質(zhì)地致密，強(qiáng)度較高（抗壓強(qiáng)度比石墨電極高一至三倍），有利于爐襯壽命的延長。

壽命長的另一個重要因素是自焙碳磚爐襯耐侵蝕，在砌爐時留上的接縫已不明顯，正是由于瀝青粘結(jié)劑熔融時，固態(tài)粒子位移，瀝青的結(jié)焦—熱解炭作用以及鐵水滲入接縫形成金屬/碳類復(fù)合結(jié)構(gòu)等幾方面的因素，共同“愈合”了原有的接縫。從而是整個爐襯一體化，有效地阻止了矽鐵對爐襯的鉆透破壞作用。通過對自焙碳磚爐襯的試樣分析認(rèn)為

1：自焙碳磚爐襯在長期生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生了熱解炭

2：具有石墨結(jié)構(gòu)

3：形成金屬/碳類復(fù)合結(jié)構(gòu)

4：整個爐襯一體化

正是這些結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，材使得這種新型爐襯材料耐侵蝕，壽命長。自焙碳磚爐襯工藝是碳素制品的焙燒—石墨化工藝